近年，全球?qū)Y源、能源和環(huán)境問題的關(guān)注度日益高漲。在此背景下，日本鋼鐵行業(yè)正在大力推進(jìn) CO2減排和渣、粉塵等副產(chǎn)品再循環(huán)利用率的提高。大同特殊鋼公司知多廠為了提高氧化鐵皮(FeO)等副產(chǎn)品在煉鋼電爐上的再循環(huán)利用率和利用效果，及實(shí)現(xiàn)煉鋼粉塵等副產(chǎn)品(即廢棄物)的再循環(huán)化，開發(fā)了采用“粉體副產(chǎn)品造粒(成球)設(shè)備的創(chuàng)新方法(PRIME)，并于2007年3月投產(chǎn)。

知多廠產(chǎn)生的副產(chǎn)品(即廢棄物)中煉鋼渣占62%、氧化鐵皮占18%、粉塵占9%、廢舊耐材占5%、污泥(塵泥)占3%。這些副產(chǎn)品的再循環(huán)利用情況如下:煉鋼渣主要是經(jīng)消化(熟化)處理后用作路基材料，可100%再循環(huán)利用；氧化鐵皮可返回?zé)掕F或煉鋼，也能完全再利用；該廠的電爐煉鋼粉塵也由于采用大同公司特殊的熔煉方法(DSM工藝)而基本上實(shí)現(xiàn)了100%的再利用；對(duì)于部分冶煉SUS系不銹鋼粉塵和不含Zn的粉塵，因考慮到再循環(huán)效率等問題，一直是對(duì)之進(jìn)行無害化處理后再填埋，故其再循環(huán)利用率停留于72%；對(duì)于污泥，因采用了直接還原和熔融還原的大同公司特殊再循環(huán)工藝(DSR工藝)，故其再循環(huán)利用率達(dá)82%；至于使用過的廢舊耐材，由于對(duì)其再利用技術(shù)和代替輔助材料有效利用技術(shù)的開發(fā)，其再循環(huán)利用率已達(dá)75%。綜合計(jì)算，知多廠2006年度的副產(chǎn)品整體再循環(huán)利用率已達(dá)94%。

PRIME設(shè)備造粒機(jī)內(nèi)部的刮板和旋轉(zhuǎn)葉片，在控制適應(yīng)造粒工程的旋轉(zhuǎn)速度和方向的條件下，造粒成球。因此，該設(shè)備和工藝最大的特點(diǎn)是將原來必須多臺(tái)設(shè)備才能完成的原粉粉碎、混合、造粒等各工序都集成到一臺(tái)設(shè)備來完成。PRIME設(shè)備將氧化鐵皮和粉塵造粒成球的原理，在設(shè)備內(nèi)刮板和葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)下，原料粒子的長(zhǎng)大過程可分為以下三個(gè)階段:一是在原料顆粒的破碎與混合中完成新的凝聚核的生成；二是造粒轉(zhuǎn)動(dòng)中使顆粒不斷長(zhǎng)大；三是最終造粒成球。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)粒子致密化的進(jìn)行，的過剩水分向顆粒表面浸出，從而使小粒向大粒附著、合并，或大小粒子之間互相碰撞，以及小粒破碎后再被大粒吸附等，從而使球團(tuán)長(zhǎng)大并致密化。

調(diào)查了向電爐加入上述球團(tuán)時(shí)金屬鐵在冶金反應(yīng)中的質(zhì)量平衡。結(jié)果表明，球團(tuán)熔化時(shí)的鐵損減少到了9.4%，金屬鐵的回收率約提高了20%。并且該設(shè)備的引進(jìn)使用，也提高了原來必須填埋的不銹鋼冶煉粉塵的再循環(huán)利用率，將粉塵填埋量減少了80%，相應(yīng)也減少了占地和環(huán)境的污染。

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